Технология термической обработки детали лонжерон выполненного из сплава ВТ20 в условиях термического цеха, страница 3

6.     Металлографические испытания проводятся по инструкции.

Механические и служебные свойства полуфабрикатов из титановых сплавов в значительной степени зависят от микроструктуры.

Получение заданной структуры достигается путем регулирования температуры, степени деформации, скорости охлаждения после окончательной деформации и подбором соответствующего режима термической обработки. Режим деформации определяет текстуру, размеры и морфологию α – фазы. Микроструктура сплава ВТ20 представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Микроструктура сплава ВТ20 в состоянии поставки

Маршрутная технология изготовления и обработки изделий следующая:

1.  Полный отжиг полуфабрикатов (поковок). Температура отжига 790±10 ⁰С, выдержка 5ч + 20мин, охлаждение на воздухе до температуры производственного помещения.

2.  Контроль термообработки.

3.  Фрезерная обработка.

4.  Неполный отжиг. Интервал времени между фрезерной и термообработкой не должен превышать 7 суток. Температура отжига (650..700) ± 10 ºС, выдержка 4ч + 20мин, охлаждение на воздухе до температуры производственного помещения.

5.  Контроль.

6.  Сверлильная обработка.

7.  Фрезерная обработка с ЧПУ.

8.  Капиллярный контроль.

Лонжерон – основной силовой элемент конструкций многих инженерных сооружений, располагающихся по длине конструкции. У самолетов лонжероны совместно со стрингерами образуют продольный набор каркаса крыльев, фюзеляжа, оперения, рулей и элеронов. В данном курсовом проекте рассматриваются килевые лонжероны (рисунок1)

Рисунок 1 – Килевой лонжерон

Лонжероны – продольные балки, состоящие из стенок и поясов. Пояса принимают изгибающий момент киля, работая на растяжение и сжатие; стенки подкрепленные стойками, воспринимают поперечную силу и могут участвовать в восприятии крутящего момента, замыкая контур и работая в обоих случаях на сдвиг. Часть поперечной силы может уравновешиваться вертикальными проекциями осевых сил, если пояса лонжеронов (панели кессона) не параллельны и сходятся под углом.

Стенки лонжеронов выполняются из листового материала, они работают на сдвиг (рисунок 2), тонкие стенки подкрепляются стойками, чаще уголкового сечения, с тем чтобы разделить стенку на отдельные панели и таким образом повысить значения предела прочности.

Рисунок 2 – Работа стенки лонжерона на сдвиг

При потере устойчивости стенка работает на нормальное напряжение. Чтобы не допускать потери устойчивости стенкой, в ней, кроме подкрепляющих ее стоек делают зиги (рисунок 3).

Рисунок 3 – Конструкция стенки лонжерона на сдвиг

Лонжероны в процессе эксплуатации испытывают очень большие нагрузки и должны обладать достаточной вязкостью, чтобы деталь не дала трещины. Нагрузка на лонжероны отображена в таблице 2.

Таблица 2 – Нагрузки, действующие на лонжерон в условиях эксплуатации

Номер лонжерона	Допускаемые напряжения		Действительные напряжения		Ψ, %	KCU, Дж/см2	τсрез, МПа
	σдоп,  МПа	τдоп,   МПа	σдейств, МПа	τдейст,    МПа
1	950	570	940	557	27	44	778
2	940	560	925	543	27	44	778

3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА ПРОЕКТИРУЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

Выбор материала для лонжеронов определяется условиями их работы и требованиями, предъявляемыми к ним. Стойкость изделий при эксплуатации зависит от многих факторов, главным среди которых является химический состав и исходная структура сплава данного изделия; состав, структура и механические свойства обрабатываемого материала; применяемые режимы термической обработки. Выбранная марка сплава должна обеспечивать после необходимой термической обработки изделий получение такого комплекса механических свойств, которые предусматриваются техническими условиями для данного сплава.